中试控股技术研究院鲁工为您讲解：30Hz-200Hz倍频电源感应试验器

ZSDBF-7.5KVA多倍频感应耐压试验装置

不仅可做互感器感应耐压试验，还可兼做伏安特性试验。
配合高阻抗电容分压器，能直接监测一次侧的高压自动完成感应耐压试

参考标准：DL/T 848.4-2004

多倍频感应耐压试验装置：ZSDBF-7.5KVA多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验我中试控股的感应耐压试验装置采用微机控制

中试控股结合先进的变频及高速采样技术设计制造，比传统的三倍频发生器效率高，输出电压稳定，测量精度高，重复性好，并且可以实现自动升压、升压至设定值后自动计时、计时完成后自动降压的功能，操作极其简单。

仪器采用背光式大屏幕液晶显示，全中文操作界面，带实时时钟和微型打印机。仪器采用一体化结构，重量轻，便于携带。

ZSDBF-7.5KVA多倍频感应耐压试验装置技术指标
工作条件                  环境温度：-10℃～50℃     相对湿度：30%～90%
供电电源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz
                          如用AC220供电，功率减半
输出频率                  50、100、150、200  调节细度0.1 Hz
输出电压                  0～350V正弦波
输出功率                  7.5KW
最大输出电压              350V
最大输出电流              17.5A
电压最小分辨率            0.01V
电流最小分辨率            0.001A
电压电流精度              ±1%
外形尺寸（mm）            430（长）×310（宽）×340（高）
仪器重量                  约20kg

1、三倍频感应耐压试验装置的重量和体积大大减少，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，频感应激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。

2、所需电源容量大大减小。电源是利用频感应电抗器和被试品电容频感应产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/10。

3、改善输出电压的波形。频感应电源是频感应式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

4、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去频感应条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

5、 防止大的短路电流烧伤故障点。在频感应状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联频感应或者试验变 压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，频感应能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤的忧患

多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验；

中试控股考验交联橡塑电力电缆、电力变压器、GIS、互感器、绝缘子、发电机、开关等被试品绝缘承受各种过电压能力及容性负载的交流耐压试验。

由自耦调压器构成三倍频发生器原理图

图3：由自耦调压器构成三倍频发生器原理图

接线时，380V三相电源加到调压器输出端，即可调触头端，开始，调压器输出端调到电压Zui大位置，输入端开路，合上电源后将输出触点向减小输出电压方向调节，直至铁芯饱和，在中性点产生出150Hz电压。调节时注意监视输入电流的大小。

4．组合变频电源

利用可控硅变频器组合电源进行倍频耐压更为方便，变频电源原理框图见图4。

变频电源原理框图

图4：变频电源原理框图

变频电源的输出频率可从150 -200Hz由编程调节锁定，具有体积小、调压方便等优点。如使用2kW的变频电源，即可满足对110、220kV的互感器进行试验要求。

5.中试控股详细介绍用三相自耦调压器构成倍频发生器进行110KV互感器试验

利用三相自耦调压器过励磁，由中性点输出三倍频电源，其试验接线如图5所示。

自耦调压器倍频发生器原理图

图5：自耦调压器倍频发生器原理图

图5中，试品TV为JCC-110型电压互感器，试验时考虑容升为5%。

试验记录：U1=154V，I1=16.5A，P=-840W，U2=270V。

在按图5进行试验时，TR1选用15kVA三相手动自耦调压器作为过励磁发生器TR2为3~5kVA单相自耦调压器。TR1合电源前，可调端子放置为高电压处，逐渐向低电压调，即增大励磁；TR2的调压端也放置在高电压处，当示波器观测到三次谐波电压时逐渐向低端调，使输出端电压上升。为了避免回路产生谐振，在adxd接2个220V、300W白炽灯，两个灯泡串联连接起阻尼作用，以防止电压过高突然烧坏灯丝使回路无阻尼。

由于过励磁产生的三倍频电源含有较大的5次、9次等高次谐波，因此测量电压的表计应采用峰值电压表。为了改善试验电压波形，有条件时可在三倍频发生器的输出端加接LC串联谐波回路，滤掉250Hz和450Hz谐波，LC值可按下式计算

f＝1／2π√LC

LC＝（1／2πf）2

选择滤波电容时，不应显著增加回路的无功电流，一般可进取电容值为4~8μF。

对变压器进行感应耐压试验，一般有两个目的：一是检查全绝缘变压器的纵绝缘（绕组层间、匝间及段间）；二是检查分级绝缘变压器主绝缘和纵绝缘（主绝缘指的是绕组对地、相间及不同电压等级绕组间的绝缘）

但是电力系统运行调试单位一般不配备正弦波的变频电源，而是利用现场设备组合而成。那么如何组合这些设备，获取试验中的倍频电源，一直困扰试验人员的一大问题。下面，中试控股电力技术部结合多年的实战经验，为大家总结两种获取倍频电源的方法，仅供大家参考。

一、利用两台电动机组取得倍频电源

异步倍频发生器示意图

Q——启动器；M1——鼠笼电动机；M2——绕线式电动机；TR——调压器 ；

T——升压变压器（其中C相反接，使三相电压矢量相加）；

FY——利用变压器高压套管电容构成的分压测量系统

用一台三相异步鼠笼电动机，驱动一台三相转子为绕线式的异步电动机，如上图所示。先启动鼠笼式电动机M1至额定转速，然后用与鼠笼式电动机相序相反的三相电源，经调压器TR对绕线式异步电动机M1定子励磁，便在定于中产生与其转子旋转方向相反的旋转磁场。由于驱动绕线式电动机转子的速度与旋转磁场的速度接近，但旋转方向相反，于是便在绕线式转子绕组中感应出两倍于系统频率的电压，其数值大小可由调压器调整定子励磁电压而定。该电机输出的倍频电压，经升压后便可作100Hz的两倍工频电源，进行变压器的感应耐压试验。但在起动过程中，必须先启动鼠笼式电动机，再合上调压器，由零逐渐升压，反之，则可能使联接靠背轮扭断。

二、中频无刷励磁同步发电机组

同步发电机组基本原理接线如下图所示。

同步发电机机组基本原理接线图

M——异步感应电动机；G——无刷中频同步发电机；T——升压变压器；

L1——铁芯电抗器；L2——空心电抗器（可用阻波器代替，用于增大补偿电抗的容量）

图中，电源装置同补偿电抗器、中间升压变压器以及必要的外围测量设备联合使用。电源主要由三相异步电动机和无刷励磁的中频同步发电机组成中频发电机组，再配以启动、控制、测量和保护系统组成。其工作原理为中频发电机发出定频率(250Hz)的单相或三相交流电能，经中间变压器升压，同时用补偿电抗器来调整补偿被试变压器的电容性电流，以获得所需的试验电压。这种工作原理和方式可以得到所需频率的试验电压，电网电源仅用来驱动发电机组和提供直流励磁电源，使试验电源与电网电源实现隔离，从而消除了试验回路来自电网系统的干扰，无刷励磁方式也大大降低了电源本身的干扰水平，因此在做感应耐压的同时，也可进行局部放电测量。